De lêste jierren is in soad omtinken jûn oan it supermateriaal grafeen. Mar wat is grafeen? No, stel jo in stof foar dy't 200 kear sterker is as stiel, mar 1000 kear lichter as papier.
Yn 2004 "boarten" twa wittenskippers fan 'e Universiteit fan Manchester, Andrei Geim en Konstantin Novoselov, mei grafyt. Ja, itselde ding dat jo fine op 'e punt fan in potlead. Se wiene nijsgjirrich nei it materiaal en woenen witte oft it yn ien laach fuorthelle wurde koe. Dat fûnen se in ûngewoan ark: duct tape.
"Jo lizze [de tape] oer grafyt of glimmer en skilje dan de boppeste laach derôf," ferklearre Heim oan 'e BBC. Grafytflokken fleane fan 'e tape. Fold dan de tape yn 'e helte en plak it op it boppeste blêd, en skied se dan wer. Dan werhelje jo dit proses 10 of 20 kear.
"Elke kear falle de flakjes op yn tinner en tinner flakjes. Uteinlik bliuwe der tige tinne flakjes op 'e riem. Jo lossen de tape op en alles lost op."
Ferrassend genôch wurke de tape-metoade wûnders. Dit nijsgjirrige eksperimint late ta de ûntdekking fan ienlaachse grafeenflakes.
Yn 2010 krigen Heim en Novoselov de Nobelpriis foar Natuerkunde foar harren ûntdekking fan grafeen, in materiaal dat bestiet út koalstofatomen dy't yn in hexagonaal roaster rangearre binne, fergelykber mei kippegaas.
Ien fan 'e wichtichste redenen wêrom't grafeen sa ferrassend is, is syn struktuer. In inkele laach fan suver grafeen ferskynt as in laach fan koalstofatomen dy't yn in hexagonale roosterstruktuer arranzjearre binne. Dizze huningraatstruktuer op atomêre skaal jout grafeen syn yndrukwekkende sterkte.
Grafeen is ek in elektryske superstjer. By keamertemperatuer liedt it elektrisiteit better as elk oar materiaal.
Tinksto noch oan dy koalstofatomen dêr't wy it oer hiene? No, se hawwe elk in ekstra elektron, in pi-elektron neamd. Dit elektron beweecht frij, wêrtroch't it mei in bytsje wjerstân troch meardere lagen grafeen gelieding kin liede.
Resint ûndersyk nei grafeen oan it Massachusetts Institute of Technology (MIT) hat wat hast magysk ûntdutsen: as jo twa lagen grafeen in bytsje (mar 1,1 graden) útinoar draaie, wurdt it grafeen in supergelieder.
Dit betsjut dat it elektrisiteit kin liede sûnder wjerstân of waarmte, wêrtroch spannende mooglikheden iepene wurde foar takomstige supergelieding by keamertemperatuer.
Ien fan 'e meast ferwachte tapassingen fan grafeen is yn batterijen. Mei tank oan syn superieure geleidingsfermogen kinne wy grafeenbatterijen produsearje dy't rapper oplade en langer meigeane as moderne lithium-ionbatterijen.
Guon grutte bedriuwen lykas Samsung en Huawei hawwe dit paad al ynslein, mei it doel dizze foarútgong yn ús deistige gadgets yn te fieren.
"Tsjin 2024 ferwachtsje wy dat in ferskaat oan grafeenprodukten op 'e merk sil wêze," sei Andrea Ferrari, direkteur fan it Cambridge Graphene Center en ûndersiker by it Graphene Flagship, in inisjatyf dat útfierd wurdt troch European Graphene. It bedriuw ynvestearret 1 miljard euro yn mienskiplike projekten. De alliânsje fersnelt de ûntwikkeling fan grafeentechnology.
De ûndersykspartners fan Flagship binne al dwaande mei it meitsjen fan grafeenbatterijen dy't 20% mear kapasiteit en 15% mear enerzjy leverje as de bêste hege-enerzjybatterijen fan hjoed. Oare teams hawwe sinne-sellen op basis fan grafeen makke dy't 20 prosint effisjinter binne yn it omsetten fan sinneljocht yn elektrisiteit.
Hoewol't der guon iere produkten binne dy't it potinsjeel fan grafeen benut hawwe, lykas Head sports equipment, moat it bêste noch komme. Lykas Ferrari opmurk: "Wy prate oer grafeen, mar yn werklikheid prate wy oer in grut oantal opsjes dy't bestudearre wurde. Dingen geane yn 'e goede rjochting."
Dit artikel is bywurke mei keunstmjittige yntelliginsjetechnology, feiten kontrolearre en bewurke troch HowStuffWorks-redakteuren.
Sportartikelfabrikant Head hat dit geweldige materiaal brûkt. Harren Graphene XT tennisracket beweart 20% lichter te wêzen mei itselde gewicht. Dit is echt revolúsjonêre technology!
`;t.byline_authors_html&&(e+=`Ofbylding: ${t.byline_authors_html}`),t.byline_authors_html&&t.byline_date_html&&(e+=” | “),t.byline_date_html&&(e+=t.byline_date_html);var i=t.body_html .replaceAll('”pt','”pt'+t.id+”_”); return e+=`\n\t\t\t\t
Pleatsingstiid: 21 novimber 2023